CON ĐƯỜNG TƯ DUY – SỐ GIẢI BÀI TOÁN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI H2SO4 (đặc /nóng) Con đường tư : Để giải nhanh toán bạn cần phải nhớ phương trình bảnsau : 2H SO + 2e → SO 24 − + SO + H 2O 4H SO + 6e → 3SO 24 − + S + 4H 2O 5H SO + 8e → 4SO 24 − + H 2S + 4H 2O Trong trình giải toán cần dùng thêm định luật bảo toàn Chú ý : Các bán phản ứng dùng KIM LOẠI tác dụng với axit có hợp chất kim loại tác dụng với axit tuyệt đối không dùng HƯỚNG DẪN VẬN DỤNG Bài 1: Cho Fe tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu khí SO2 (sản phẩm khử nhất) 8,28 gam muối Biết số mol Fe 37,5% số mol H2SO4 phản ứng Khối lượng Fe tham gia phản ứng A 1,68 gam B 1,12 gam C 1,08 gam D 2,52 gam 2 H SO4 + 2e → SO42 − + SO2 + H 2O ∑ nFe = a + 2b → FeSO4 : a Fe SO : b nSO42− = a + 3b ( ) a + 2b = 0,375 a = 0,015 → 2(a + 3b) → → nFe = 0,045 152a + 400b = 8, 28 b = 0,015 →Chọn D Ta có : Bài Hòa tan hoàn toàn 16,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al Fe dung dịch H2SO4 đặc nóng thu 0,55 mol SO2 Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu muối khan có khối lượng A 82,9 gam B 69,1 gam C 55,2 gam D 51,8 gam BTKL → m = 16,3 + 0,55.96 = 69,1 Ta có : n SO2 = 0,55 → n SO24− = 0,55 →Chọn B Bài 3:Hòa tan hoàn toàn 11,9 g hỗn hợp gồm Al Zn H2SO4 đặc nóng thu được7,616 lít SO2 (đktc), 0,64 g S dung dịch X Khối lượng muối dung dịch X là: A 50,3 g B 30,5 g C 35,0 g D 30,05 g n SO2 = 0,34 BTKL → n SO2− = 0,34 + 0,02.3 = 0,4 → m = 11,9 + 0,4.96 = 50,3 →Chọn A Ta có: n S = 0,02 Bài 4: Hòa tan 0,1 mol Al 0,2 mol Cu dung dịch H2SO4 đặc dư thu V lít SO2 (ở 00C, atm) Giá trị V là: A 3,36 B 4,48 C 7,84 D 5,6 n Al = 0,1 BTE 0,1.3 + 0,2.2 → n SO2 = = 0,35 → V = 7,84 Ta có : n Cu = 0,2 →Chọn C Bài : Cho 5,94g Al tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu 1,848 lít sản phẩm ( X ) có lưu huỳnh ( đktc), muối sunfat nước Cho biết ( X ) khí hai khí SO2, H2S ? A H2S B SO2 C Cả hai khí D S n Al = 0,22 BTE → 0,22.3 = 0,0825.8 → X : H 2S Ta có : n X = 0,0825 →Chọn A Bài 6: Hỗn hợp X gồm Fe C có tỉ lệ mol tương ứng : Cho gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư thu V lít khí đktc Giá trị V A 16,8 lít B 17,92 lít C 6,72 lít D 20,16 lít 0,1.3 + 0,2.4 = 0,55 Fe : 0,1 BTE + BTNT SO2 : 8 → → V = 0,75.22, = 16,8 C : 0,2 CO2 : 0,2 →Chọn A Bài 7: Hòa tan hoàn toàn 0,15 mol Fe vào dung dịch chứa 0,4 mol H 2SO4 đặc, nóng thu khí SO2 (sản phẩm khử S+6) dung dịch chứa m gam muối Giá trị m A 35,2 B 27,6 C 53,3 D 22,8 2− Ta sử dụng phương trình : 2H SO + 2e → SO + SO + 2H 2O thấy axit thiếu Fe : 0,15 Ta có : → m = 27,6 − 0,4 SO : = 0,2 →Chọn B Bài 8: Hòa tan m gam Al H2SO4 đặc nóng thoát 4,8 gam SO2 Giá trị m : A 1,35 B 2,04 C.1,65 D 2,7 Ta có : n SO2 = 0,075 BTE → m = 0,075.2 27 → m = 1,35 →Chọn A Bài 9: Hoà tan hết a(g) oxit MO (M có hoá trị không đổi) lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 17,5% thu dung dịch muối có nồng độ 20% Cho khí CO dư qua ống sứ đựng 12 gam oxit MO thu m(g) chất rắn Giá trị m A 9,6 gam B 12 gam Giả sử số mol axit 1.Ta có: m axit = 98 Khi : M + 96 = 0,2 560 + M + 16 C 5,4 gam dung dich → m axit = → M = 24 98 = 560 0,175 (Mg) D 7,2 gam n MO = →Chọn B Bài 10: Cho 7,5 gam Al; Mg tác dụng hết với 80 gam dd H2SO4 98%, thu 4,48 lít hỗn hợp SO2; H2S (đktc) dd A Cho dd NaOH 1M vào A đến lượng kết tủa không đổi thể tích dd NaOH cần dùng 1,3 lít Khối lượng Al tỉ khối hỗn hợp khí so với H2 là: A 2,7 gam 20,75 B 4,05 gam 24,5 C 2,7 gam 28,25 D 5,4 gam 28,75 Al : a Ta có : Mg : b BTKL → 27a + 24b = 7,5 Câu hỏi đặt : Na sau biến vào đâu?Ta có : NaAlO : a 1,3 − a BTNT.S + 0, 1,3 − a → 0,8 = Na 2SO : SO : x 0, H 2S : y → → a = 0,1 → b = 0,2 x + y = 0,2 x = 0,15 → BTE → → 2x + 8y = 0,1.3 + 0,2.2 y = 0,05 M hh 0,15.64 + 0,05.34 = = 28, 25 H2 2.0, →Chọn C BÀI TẬP RÈN LUYỆN Bài Hòa tan 2,4 g hỗn hợp Cu và Fe có tỷ lệ số mol 1:1 vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng Kết thúc phản ứng thu được 0,05 mol một sản phẩm khử nhất có chứa lưu huỳnh Xác định sản phẩm đó: A SO2 Cu : a Ta có : Fe : a B H2S C S BTKL → 64a + 56a = 2,4 → a = 0, 02 D H2 BTE → n e = 2a + 3a = 0,1 Dễ thấy : n X = 0,05.2 = 0,1 →Chọn A Bài Thổi một luồng CO qua hỗn hợp Fe và Fe2O3 nung nóng được chất khí B và hỗn hợp D gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Cho B lội qua dung dịch nước vôi dư thấy tạo gam kết tủa Hòa tan D bằng H2SO4 đặc, nóng thấy tạo 0,18 mol SO2 còn dung dịch E Cô cạn E thu được 24g muối khan Xác định thành phần % Fe: A 58,33% B 41,67% C 50% BTNT.Fe → n Fe = 2n Fe2 ( SO4 ) = Cô cạn E thu được 24g muối khan D 40% 24 = 0,12 400 Fe : 0,12 BTNT (O + C) Fe : 0,12 →D Hỗn hợp đầu O : a O : a − 0,06 BTE → 0,12.3 = 2(a − 0, 06) + 0,18.2 → a = 0, 06 (Đề chưa chặt chẽ D Fe) Fe O : 0, 02 BTKL 0,08.56 BTNT(Fe + O) → → %Fe = = 58,33% 0,12.56 + 0, 06.16 Fe : 0,08 →Chọn A Bài Cho 8,3 gam hỗn hợp hai kim loại Al và Fe tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc dư thu được 6,72 lit khí SO2 (đktc) Khối lượng của mỗi kim loại hỗn hợp ban đầu: A 2,7g; 5,6g B 5,4g; 4,8g C 9,8g; 3,6g D 1,35g; 2,4g 2− Sử dụng phương trình : 2H SO + 2e → SO + SO + H O Ta có : n SO2 = 0,3 → n e = 0,6 Al : a 8,3 Fe : b 27a + 56b = 8,3 CDLBT → 3a + 3b = 0,6 a = 0,1 → b = 0,1 →Chọn A Bài Để m gam bột sắt ngoài không khí, sau một thời gian sẽ chuyển thành hỗn hợp A có khối lượng 75,2 gam gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Cho hỗn hợp A phản ứng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng thu được 6,72 lit khí SO2( đktc) Khối lượng m gam là: A 56g B 11,2g C 22,4g D 25,3g Fe : a Chia để trị : 75,2 O : b BTKL → 56a + 16b = 75,2 a = → BTE → → 3a = 2b + 0,3.2 b = 1,2 BTNT.Fe → m = 1.56 = 56 →Chọn A Bài Khi cho 9,6gam Mg tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc thấy có 49gam H2SO4 tham gia phản ứng tạo muối MgSO4, H2O và sản phẩm khử X X là: A SO2 Ta có : n Mg = n H2 SO4 = 0,5 B S 9,6 = 0, 24 C H2S D SO2,H2S n e = 0,8 → BTNT.Mg → n MgSO4 = 0, BTNT.S → n Strong X ↑ = 0,5 − 0, = 0,1 BTE → H 2S →Chọn C Bài Hòa tan hết 16,3 gam hỗn hợp kim loại gồm Mg, Al và Fe dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được 0,55 mol SO2 Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng chất rắn khan thu được là: A 51,8g B 55,2g C 69,1g D 82,9g 2− Sử dụng phương trình : 2H SO + 2e → SO + SO + H O BTKL → m = ∑ m(Kim loai,SO 24 − ) = 16,3 + 0,55.96 = 69,1 →Chọn C Bài Hòa tan hoàn toàn 4,0 gam hỗn hợp Mg, Fe, Cu dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thu 2,24 lít khí SO2 (đktc) dung dịch chứa m gam muối Giá trị m là: A 23,2 B 13,6 C 12,8 D 14,4 2− Sử dụng phương trình : 2H SO + 2e → SO + SO + H O BTKL → m = ∑ m(Kim loai,SO 24 − ) = + 0,1.96 = 13,6 →Chọn B Bài Cho 0,01 mol hợp chất sắt tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thoát 0,112 lít khí (đktc) khí SO2 (là sản phẩm khử nhất) Công thức hợp chất là: A FeCO3 B FeS2 C FeS D FeO Ta loại A khí CO2 bay lên Ta có : n SO2 = 0,005 BTE → n e = 0,01 → Fe +2 →Chọn D Bài Hòa tan 23,4 gam hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu lượng vàu đủ dung dịch H2SO4, thu 15,12 lít khí SO2 (đktc) dung dịch chứa m gam muối Giá trị m là: A 153,0 B 95,8 C 88,2 D 75,8 2− Sử dụng phương trình : 2H SO + 2e → SO + SO + H O BTKL → m = ∑ m(Kim loai,SO 24 − ) = 23,4 + 0,675.96 = 88,2 →Chọn B Bài 10 Cho 1,44g hỗn hợp gồm kim loại M oxit MO, có số mol nhau, tác dụng hết với H2SO4 đặc, đun nóng Thể tích khí SO2 (đktc) thu 0,224 lít Cho biết hoá trị lớn M II Kim loại M là: A Cu B Fe C Al D Zn Hóa trị M lớn II → loại B C Ta có : n SO2 = 0,01 BTE → n e = 0, 02 BTKL → 0,01(M + M + 16) = 1, 44 → n M = 0,01 → M = 64 →Chọn A Bài 11 Hòa tan hoàn toàn 9,6 gam kim loại M dung dịch H2SO4 đặc nóng thoát 3,36 lít khí SO2 (đktc) Kim loại M là: A Mg B Al C Fe D Cu 2− Sử dụng phương trình : 2H SO + 2e → SO + SO + H O Ta có : n SO2 = 0,15 → 9,6 = 0,3.M n → n e = 0,3 → M = 32n M = 64 → n = →Chọn D Bài 12 Cho 13,6 gam hỗn hợp Mg, Fe phản ứng hoàn toàn với H2SO4 đặc nóng dư thu 8,96 lít SO2 sản phẩm khử đktc Khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu là? A 2,4 gam Mg, 11,2 gam Fe B 4,4 gam Mg, 9,2 gam Fe C 4,8 gam Mg, 8,8 gam Fe D 5,8 gam Mg, 7,8 gam Fe 2− Sử dụng phương trình : 2H SO + 2e → SO + SO + H O Mg : a Ta có : 13,6 Fe : b 24a + 56b = 13,6 a = 0,1 CDLBT → → 2a + 3b = 0,4.2 b = 0,2 →Chọn A Bài 13 Cho 5,6 gam kim loại R tan hoàn toàn H2SO4 đặc nóng dư thu 3,36 lít SO2 Kim loại R A Al B Cu C Fe D Zn 2− Sử dụng phương trình : 2H SO + 2e → SO + SO + H O Ta có : n SO2 = 0,15 → 5,6 = 0,3.M n → n e = 0,3 →M= 56n M = 56 → n = →Chọn C Bài 14 Hòa tan m gam Al vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu 4,48 lít (đktc) hỗn hợp hai khí SO2 H2S có tỉ lệ thể tích : Giá trị m A gam B 27 gam C 12 gam D gam 2− Ta sử dụng : 2H SO + 2e → SO + SO + H 2O 5H SO4 + 8e → 4SO 24 − + H S + 4H O → n SO2 = n H2 S = 0,1 → n e = 0,1(2 + 8) = BTE → n Al = →m=9 →Chọn A Bài 15 Cho m gam Zn vào dung dịch H2SO4 đặc nóng thu 6,72 lít hỗn hợp hai khí SO2 H2S (đktc) có tỉ khối so với H2 24,5 Tổng giá trị m lượng muối tạo thành dung dịch sau phản ứng : A 196,5 gam Ta sử dụng : B 169,5 gam C 128,5 gam D 116,12 gam 2H SO + 2e → SO 24 − + SO + H 2O 5H SO4 + 8e → 4SO 24 − + H S + 4H O a + b = 0,3 a = 0,15 → 64a + 34b → = 24,5.2 b = 0,15 0,3 n SO = a → 0,3 n H2 S = b BTE → n Zn = 0,75 → n e = 1,5 → m Zn = 0,75.65 = 48,75 BTNT.Zn → m ZnSO4 = 0,75(65 + 96) = 120,75 →Chọn B Bài 16 Cho 7,7 gam hỗn hợp Mg, Zn tan hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu dung dịch X 0,1 mol SO2, 0,01 mol S 0,005 mol H2S Tính khối lượng kim loại Mg hỗn hợp A 0,96 g B 1,44g C 1,2g D 1,68g 2H SO + 2e → SO 24 − + SO + H 2O Ta dụng : 4H SO + 6e → 3SO 24 − + S + 4H 2O 5H SO + 8e → 4SO 24 − + H S + 4H O SO2 : 0,1 Ta có : S : 0, 01 H S : 0,005 Mg : a → 7,7 Zn : b → n e = 0,1.2 + 0,01.6 + 0,005.8 = 0,3 24a + 65b = 7,7 a = 0, 05 CDLBT → → → m Mg = 0,05.24 = 1,2 →Chọn C 2a + 2b = 0,3 b = 0,1 Bài 17 Hòa tan 30 gam hỗn hợp số kim loại vào dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu dung dịch X 0,15 mol SO2, 0,1mol S 0,005 mol H2S Khối lượng muối tạo thành sau phản ứng : A 78 g Ta dụng : B 120,24g 2H SO + 2e → SO 24 − + SO + H 2O C 44,4g D 75,12g 4H SO + 6e → 3SO 24 − + S + 4H 2O 5H SO + 8e → 4SO 24 − + H S + 4H O SO2 : 0,15 Ta có : S : 0,1 H S : 0,005 → n e = 0,15.2 + 0,1.6 + 0,005.8 = 0,94 → n SO2− = 0,47 BTKL → m muoi = ∑ m(KL,SO 24 − ) = 30 + 0, 47.96 = 75,12 →Chọn D Bài 18 Cho 12 gam hỗn hợp hai kim loại Cu, Fe tan hoàn toàn H2SO4 đặc, nóng, dư thu 5,6 lít SO2 sản phẩm khử Tính % theo khối lượng Cu hỗn hợp A 53,33% B 33,33% C 43,33% D 50,00% 2H SO + 2e → SO 24 − + SO + H 2O Ta dụng : Cu : a Ta có : 12 Fe : b → %Cu = 64a + 56b = 12 CDLBT → 2a + 3b = 0,25.2 a = 0,1 → b = 0,1 0,1.64 = 53,33% 12 →Chọn A Bài 19 Cho 4,5 gam kim loại R tan hoàn toàn H2SO4 đặc nóng dư thu 2,24 lít hỗn hợp hai khí SO2 H2S (đktc) có tỉ khối so với H2 24,5 dung dịch X Tìm kim loại R khối lượng muối tạo thành dung dịch sau phản ứng A Al, 28,5 gam B Al, 34,2 gam C Fe, 28,5 gam D Cu, 32,0 gam SO2 : a Ta có : 0,1 H 2S : b BTKL → 4,5 = BTKL → m muoi a + b = 0,1 a = 0,05 → 64a + 34b → → n e = 0,5 = 2.24,5 b = 0, 05 0,1 0,5.R → R = 9n = 9.3 = 27 → Al n = ∑ m(KL,SO 24 − ) = 4,5 + 0,25.96 = 28,5 →Chọn A Bài 20: Hòa tan hoàn toàn 4,8 gam Mg vào 49 gam dung dịch H2SO4 80% thu dung dịch X khí Cho X tác dụng hoàn toàn với 700 ml dung dịch KOH 1M, sau lọc bỏ kết tủa dung dịch Y Cô cạn Y chất rắn Z nặng 58,575 gam Tính C% MgSO4 X A 48,66 B 44,61 C 49,79 D 46,24 Ta có : n KOH = 0,7 K SO : a Z KOH : b BTNT.S → n S↑ = 0,4 − a = 0,0875 BTNT.K → 2a + b = 0,7 a = 0,3125 → → b = 0,075 174a + 56b = 58,575 SO : x → H 2S : y n Mg = 0,2 BTE → 2x + 8y = 0, 2.2 x = 0,05 → → y = 0,0375 x + y = 0,0875 → %MgSO = 0,2.(24 + 96) = 48,66% 4,8 + 49 − 0,05.64 − 0,0375.34 →Chọn A ... 3,36 B 4, 48 C 7, 84 D 5,6 n Al = 0,1 BTE 0,1.3 + 0,2.2 → n SO2 = = 0,35 → V = 7, 84 Ta có : n Cu = 0,2 →Chọn C Bài : Cho 5,94g Al tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu 1, 848 lít... loai,SO 24 − ) = 23 ,4 + 0,675.96 = 88,2 →Chọn B Bài 10 Cho 1 ,44 g hỗn hợp gồm kim loại M oxit MO, có số mol nhau, tác dụng hết với H2SO4 đặc, đun nóng Thể tích khí SO2 (đktc) thu 0,2 24 lít Cho biết... thành sau phản ứng : A 78 g Ta dụng : B 120,24g 2H SO + 2e → SO 24 − + SO + H 2O C 44 ,4g D 75,12g 4H SO + 6e → 3SO 24 − + S + 4H 2O 5H SO + 8e → 4SO 24 − + H S + 4H O SO2 : 0,15 Ta có : S